食品资源研究开发论文

微生物与食品制造 郑大 食品药品安全与检测（广告）摘要微生物是一类宝贵而又丰富的生物资源 。它广泛应用于食品、发酵、制药、环保、冶金和农业等众多行业。这类资源如能进一步科学合理地开发，必将为人类创造出巨大的物质财富。民以食为天，食品是人类赖以生存的基础。近年来，全世界由于人 口的增加和生活水平的提高，对食品的质和量提出了更高的要求。随着食品资源的不断被利用，开辟新的食品资源 已越来越引起人们的思考。在寻找食品新资源的过程中，虽然人们还习惯把着眼点主要放在扩大种植业、畜牧业和水产业上，但由于微生物具有与众不同的特点，已使人们产生浓厚的兴趣，开拓了人们寻找食品新资源的视野。经过不断研究和开发，一大批应用微生物生产的食品相继面市。微生物在丰富食品种类、增加或提高营养成分的含量以及改善食品的风味方面正日益扮演重要的角色，显示出广阔的应用前景，逐渐实现食品由植物、动物二维结构向植物、动物、微生物三维结构的转变。正文微生物发酵当今人们采用的主要技术是利用微生物的发酵来制造食品。微生物发酵就是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。发酵有三大过程要素 1、温度 2、PH值 3、氧气现代微生物发酵工程的内容⑴利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌；⑵微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速地对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆；⑶从微生物中分离有用物质，如利用微生物以一些廉价的废弃物做底物生产单细胞蛋白质等；⑷微生物初级和次级代谢产物的发酵生产，如生产氨基酸，抗生素等生理活性物质；⑸发酵产物的分离纯化和加工后处理；⑹利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等；以及微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。微生物与酿造品一、醋酸菌的应用——食醋的生产我们知道，食醋是我国人民日常生活中的调味品之一，也是我国利用微生物生产的一个古老的产品。在民间，食醋的生产是采用存在于自然界中的醋酸菌进行自然发酵的；在工厂里，为了提高产量和质量，避免杂菌污染，采用人工纯接种的方式进行发酵。长期以来用于食醋生产的细菌有纹膜醋酸菌（醋化醋杆菌）、许氏醋杆菌。但目前应用最多的是恶臭醋杆菌混浊变种（AS1.41）、巴氏醋酸菌巴氏亚种(泸酿1.01号)。 醋酸菌在充分供给氧气的情况下生长繁殖,并把基质中的乙醇氧化为醋酸，这是一个生物氧化过程，反应式省略。 根据菌种不同，在发酵过程中还可产生少量的其它有机酸以及有香味的酯类等，使食醋具有良好的风味，因此，选择优良的菌种对食醋生产非常重要。 食醋的酿造方法通常可分为固态发酵和液态发酵两大类，我国传统的酿造法多采用固态发酵。用这种方法生产的醋风味较好，但需要的辅料多，发酵周期长，原料利用率低，劳动强度大（一）原料 可用于食醋生产的原料很多，有粮食、干鲜果品、野生的含糖或淀粉的果类等。例如：糖、蜜、高梁、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、枣类等。一般著名的食醋仍以糯米、大米、高梁等粮食原料为主。（二）工艺流程 原料混合→ 加水拌匀、蒸煮→ 冷却后加麸曲和酒目→ 糖化、发酵→ 接入醋酸菌→ 醋酸发酵→ 加盐陈酿→ 淋酸 →陈酿（脂化、增香、增加固形物和色泽、使醋酸提高到5%以上）→配兑→ 灭菌→ 包装、成品。 我国生产的食醋品种很多，而且有许多名优产品。如山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、江浙的玫瑰醋、福建的红曲醋以及东北的白醋等。各种醋在选料、发酵工艺及最后的调配料、陈酿上都有各自的特点。二、氨基酸发酵 氨基酸是组成蛋白质的基本成分。在氨基酸中有八种是体内（人体）不能合成但又需要的氨基酸，通常这八种氨基酸称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。 另外，在食品工业中，氨基酸可以作为调味料，如谷氨酸钠——味精，作为鲜味剂使用；色氨酸和甘氨酸可作甜味剂。在食品中添加某些氨基酸可提高食品的营养价值，如在大米中添加赖氨酸，可提高蛋白质的利用率等。为了改善禽畜的饲料质量，往往也添加赖氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸。因此，氨基酸的生产具有重要的意义。 最初，氨基酸的生产通过水解蛋白质进行。自1957年用微生物直接发酵糖类生产谷氨酸获得成功，投入工业化生产以来，氨基酸的研究和生产得到了迅速发展，约有十余种进入工业规模生产，我国也于1963年开始了谷氨酸的发酵生产。（一）谷氨酸钠（味精）的生产： 谷氨酸发酵菌：谷氨酸棒杆菌、菌色短杆菌等。 我国使用的生产菌株：北京棒状杆菌，AS1.299；钝齿棒杆菌，AS1.542。这些菌的共同特性是：菌体为球形，短杆至棒状，无鞭毛、不运动、不形成芽孢，革兰氏染色阳性，生长需要求生物素，在通气条件下培养产生谷氨酸。 谷氨酸发酵的生化过程：首先是葡萄糖经糖酵解和单磷酸已糖支路两种途径生成丙酮酸，丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧循环→生成α—酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶的作用下，在NH4+存在时生成L—谷氨酸。 1、原料：发酵法生产谷氨酸钠的原料有淀粉质类的玉米、甘薯、小麦、大米等，其中甘薯淀粉最为常用。此外，糖蜜等也可用来作发酵培养基的碳源。氮源可用尿素或氨水。 2、工艺流程： 淀粉质原料→糖化→冷却过滤→加入玉米浆及其它营养物，配成合适的培养基→按种发酵菌→发酵→发酵液→提取（等电点法、离子交换法等）→谷氨酸结晶→Na2CO3中和→谷氨酸钠（味精）→经过去铁、脱色、过滤、浓缩、结晶（味精）→干燥后即得成品。三、蔬菜和水果的乳酸发酵食品 蔬菜和水果经乳酸菌的发酵，不仅可以得到富于营养、具有一定风味的产品，是一种食物的加工方法；同时又是一种具有悠久历史的食品保藏方法。随着人们对果蔬乳酸发酵食品的营养价值及其对人体的有益作用认识的逐渐提高，使果蔬食品乳酸发酵加工业得到了发展，不但品种增多，而且加工过程也从家庭式的手工业逐渐走向机械化的工业生产。 我国人民在制作乳酸发酵果蔬制品方面具有悠久的历史，包括美味营养的酸泡菜、酸腌菜、渍酸菜，还有花样繁多、风味各异的酱腌菜、乳酸发酵的果蔬汁等等，举不胜举。酵母菌在食品制造中的应用 酵母菌的应用非常广泛，主要有食品制造（酒类、面包的生产）、单细胞蛋白、医药化工（核酸、维生素的生产），石油烃类发酵等。 酵母菌与人类生活的关系十分密切，长期以来人们利用酵母菌制作食物Pr，面包，各种酒类等多种食品，因此，酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。 下面介绍酵母菌在食品中的应用面包的生产 面包和馒头几乎是我国广大城乡人民经常食用的食品，它们都是由面粉经过酵母菌发酵后制成的，其质地松软，味香可口，但面包的原料配合较为合理，经过烘烤而成，因而更加可口和富于营养，也便于携带和保存。 用于制造面包的酵母——啤酒酵母，可以从啤酒厂得到，但有专业的工厂生产酵母制品，专门用来生产面包的酵母产品有压榨酵母（鲜酵母）、活性干酵母（ADY），一般用压榨酵母较多。 面包制造是以面粉为主要原料，加水和酵母菌混合成面团，在30℃左右发酵，酵母菌利用面粉中淀粉酶分解淀粉生成的麦、葡、果、蔗糖，产生二氧化碳、醇、醛和一些有机酸等产物。 二氧化碳使面团膨胀，发酵好的面团，经过揉搓添加配料，成型后放到烘焙炉中在高温下烘烤。二氧化碳受热膨胀使面包成为多孔的海绵状结构，使产品具有松软的质地。发酵中产生的有机酸、醇、醛等赋予面包以特有的风味。有的还添加各种食用香精、果仁、果脯等辅料，形成不同的花色品种。微生物酶在食品工业中的应用 酶用于食品制造历史悠久，但对于酶的了解则是近代科学的重要成就。随着食品工业的发展，对于酶的品种、数量、质量提出了更高的要求。因此，世界各国都普遍重视酶的研究和生产。一、微生物生产酶制剂的优点 一般认为M 细胞至少能产生2500种以上不同的酶。 微生物酶的生产具有选择性（选择菌株），便于工业化生产，不受季节、气候、地理等条件的限制；生产能力也可以不受限制，而且M生长周期短，有可能保证酶的供应。二、微生物酶及其在食品工业中的应用 1、酶生产用的微生物：微生物酶制剂可以由细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、等M产生。 2、酶的种类：微生物酶的种类较多，主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、果胶酶、过氧化氢酶等。各种酶类在食品工业中起到不同的作用。发酵工程在在食品工业上的应用：主要有三大类产品，一是生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等；二是生产食品添加剂；三是帮助解决粮食问题。在食品工业中，不仅利用微生物生产食品产品，而且还把它作为食品卫生标准中的检测指标之一来判断食品的卫生质量，从而有效地保证了产品质量，更好地指导消费和保护人类的身体健康 。在微生物发酵方面，利益与弊端并存，发展与挑战同在，我们要做的就是通过不断发展的科技趋利避害，直面挑战才能求得发展。尽管我们今天享用的许多产品还离不开传统的发酵工业，但现代微生物工程已冲击到包括传统食品发酵业、制药业、有机酸制造业、饲料业等各个产业。

一、我国绿色食品发展现状： 1.管理机构及产品标准。 中国于1989年提出绿色食品的概念，1990年5月15日正式宣布开始发展绿色食品，设立了绿色食品管理机构——中国绿色食品发展中心，逐步开展了绿色食品基地建设、标准的制定以及对外出口等工作。1993年中国绿色食品发展中心加入了有机农业运动国际联盟（IFOAM），开始与国际相关行业交流与接触。1996年在参照有机食品国际标准的基础上，结合中国国情，制定与颁布了《绿色食品标志管理办法》，对绿色食品的生产和开发进行规范管理，逐步建立了涵盖产地环境、生产过程、产品质量、包装储运、专用生产资料等环节的质量标准体系框架，制定了49项绿色食品标准，注册了我国第一例证明商标——绿色食品标志商标，该标志在日本和我国香港地区也成功注册。 2.产品生产和开发现状。 经过10余年的发展，绿色食品产品数目从1990年底的127种发展到2000年底的1831种，占中国农产品分类标准中的7大类，29个分类，包括粮油、果品、蔬菜、畜禽蛋奶、水产品、酒类、饮料类等。共中初级产品占30%，加工产品占70%。绿色食品实物生产总量达1000多万t，使用的农田、草场和水面达到333万公顷，贸易额达到400亿元人民币。从全国来看，产品开发已经覆盖了绝大部分省区，东北几省区及江苏、山东等由于开发较早，产品数量也较多。 全国参与绿色食品生产和开发的省区和企业也越来越多，到2000年底参与绿色食品开始的企业共有964个，企业年生产总值达到402亿元人民币，年销售额为285亿元人民币，税后利润17亿元人民币。国内一些著名的大企业也开始积极申报绿色产品，从事绿色食品的开发和经营，如内蒙古伊利集团、中国蓝田集团、山东鲁花集团等。目前从事绿色食品开发和经营的国内上市公司达到20家，绿色食品产值达亿元的企业达到35家，在全国确定的151家农业产业化经营龙头企业中有12家为绿色食品生产企业，绿色食品“生产基地——龙头企业——品牌——市场”的产业链条正在形成。 二、绿色食品发展中存在的问题： 1.绿色食品管理体系还不完善。 （1） 绿色食品的标准和规范未能与国际接轨。（2）组织管理体系未能协调统一。 2.绿色食品开发力度明显不足生产和加工还没有形成规模。 3.绿色食品市场体系还不健全。 4.宣传力度不足。 三、中国绿色食品发展优势： 1.自然资源优势。 中国有丰富的自然资源，国土辽阔，各地气候条件、地理环境条件都不尽相同，生态类型多样，动植物种类繁多，为绿色食品的生产提供了有利条件。 2.劳动力资源优势。 我国劳动力资源丰富，成本较低，为绿色食品和有机食品的开发提供了很好的条件。 3.良好的生态农业基础。 10多年以来，中国的生态农业已经成为发展中国农业可持续发展的成功模式。截至1997年，全国已有51个县建立了2000多个生态农业基地，面积达666.7万公顷，约占总耕地面积的7%，这些生态农业基地为安全、优质、无污染的绿色食品的发展提供了良好的基础。 四、我国绿色食品产业的发展策略： 1.强化管理机制健全管理体系。 2.通过政策宏观调控加大绿色食品开发与发展。 3.尽快建立健全绿色食品市场流通体系。 4.加大宣传力度。 5.技术研究开发与培训。 绿色食品产业是技术密集型产业，在生产中需要大量的技术投入，如优良品种的选育、专用农药和肥料研制开发、作物病虫害的生物防治、产品的贮藏与保鲜技术，以及符合环保和食品要求的包装材料的开发生产等，这些实际问题的解决需要国家加大技术研究与开发。同时由于我国农民普遍文化水平不高，要进行绿色农产品的生产也需要接受技术培训，才能掌握绿色食品生产的相关技术。绿 色 食 品 作者：吴荟敏 Return 在环保日益重要的今天，许多食品商家都说自己的产品是绿色环保食品，但是到底什么才是绿色食品？绿色食品与普通食品有什么不同之处？人们应该如何对待和鉴别绿色食品呢？在中国绿色食品的发展状况和前景又如何呢？这都需要我们调查研究和思考。 所谓绿色食品并非指"绿颜色"的食品，而是特指无污染的安全、优质、营养类食品。自然资源和生态环境是食品生产的基本条件, 由于与生命、资源、环境相关的事物通常冠之以 “绿色”, 为了突出这类食品出自良好的生态环境,并能给人们带来旺盛的生命活力,因此将其定名为 “绿色食品”。 国际上与绿色食品相类似的食品在英语国家多称有机食品，在芬兰、瑞典等非英语国家称生态食品，在日本称自然食品。虽然叫法不同，但基本上都是指，限制产品生产过程中化学肥料、农药和其它化学物质使用而生产的食品。 在中国，绿色食品必须同时具备以下条件： 1、产品或产品原料产地必须符合绿色食品生态环境质量标准。 2 、农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加工必须符合绿色食品的生产操作规程； 3、产品必须符合绿色食品质量和卫生标准； 4、产品外包装必须符合国家食品标签通用标准，符合绿色食品特定的包装、装潢和标签规定。 严格地讲，绿色食品是遵循可持续发展原则，按照特定生产方式生产，经专门机构认定，许可使用绿色食品标志商标的无污染的安全、优质、营养类食品。 无污染、安全、优质、营养是绿色食品的特征。无污染是指在绿色食品生产、加工过程中，通过严密监测、控制，防范农药残留、放射性物质、重金属、有害细菌等对食品生产各个环节的污染，以确保绿色食品产品的洁净。绿色食品的优质特性不仅包括产品的外表包装水平高，而且还包括内在质量水准高；产品的内在质量又包括两方面：一是内在品质优良，二是营养价值和卫生安全指标高。为了一般的普通食品区别开，绿色食品由统一的标志来标识。绿色食品标志由特定的图形来表示。绿色食品标志图形由三部分构成：上方的太阳、下方的叶片和蓓蕾。标志图形为正圆形，意为保护、安全。整个图形描绘了一幅明媚阳光照耀下的和谐生机，告诉人们绿色食品是出自纯净、良好生态环境的安全、无污染食品，能给人们带来蓬勃的生命力。绿色食品标志还提醒人们要保护环境和防止污染，通过改善人与环境的关系，创造自然界新的和谐。 很显然的绿色食品与普通食品有着不小的差别，其中，绿色食品与普通食品 相比有三个显著特征: (一) 强调产品出自最佳生态环境。绿色食品生产从原料产地的生态环境入手,通过对原料产地及其周围的生态环境因子严格监测，判定其是否具备生产绿色食品的基础条件。 (二) 对产品实行全程质量控制 。绿色食品生产实施从土地到餐桌全程质量 控制。通过产前环节的环境监测和原料检测,产中环节具体生产、加工操作规程的落实, 以及产后环节产 品质量、卫生指标、包装、保鲜、运输、储藏、销售控制 ，确保绿色食品的整体产品质量，并提高整个生产过程的技术含量。 (三)对产品依法实行标志管理。绿色食品标志是一个质量证明商标属知识产权范畴,受《中华人民共和国商标法》保护。 知道了什么是绿色食品并不代表我们就能鉴别绿色食品，现在有些商贩把“绿色”当箩筐，什么食品都往里装，乱贴绿色商标，让消费者上当。所以我们要了解绿色食品的特点，它的标志是一个很重要的鉴别点，另外它的编号也十分重要，是鉴别真假的又一重要标志，它一般都由12位数组成，最前面的“LB”为“绿色标志”的汉语拼音缩写，接下来的两位数字是按食品类别的分类编号，如粮油类为“18”，它后面的10位数字都代表不同含义。以LB—18—9901053711为例，“99”是该产品经中国绿色食品发展中心认定的年份，“01”代表中国，“05”代表内蒙古自治区，“371”是该产品被认定时的序号，最后一位“1”则指该绿色食品为“A”级，“AA”级国内很少，代表数字为“2”。 而且，凡绿色食品产品的包装上都同时印有绿色食品商标标志、文字和批准号，其中标志和绿色食品四个字为绿色衬托的白色图案。除包装标签上的印制内容外，尚贴有中国绿色食品发展中心的统一防伪标签，该标签上的编号应与产品包装标签上一致。 绿色食品的概念是1989年提出来的，而正式启动这项工作则是1990年。起初提出发展绿色食品的目的，简单地说有两个，一个是生产绿色食品，保护生态环境，一个是通过消费绿色食品，保障消费者的身体健康。中心就是 “以人为本”，落脚点就是实现经济和社会的可持续发展。 绿色食品是市场经济发展的产物，绿色食品的开发，其效果最终要通过市场来检验，其进一步发展也需要市场的力量来推动，90年代以来，随着经济和社会的发展，城乡居民生活水平的提高，在消费领域出现了两个积极变化，一是对生态环境质量要求越来越高。近几年来我国一些地区的城市市区陆续建立了生态农业区、绿色农庄、观光农场等类型的示范基地，这说明人们崇尚自然、追求健康的意识越来越强。二是对食品的质量和安全性要求越来越高。近年来，在我国一些大中城市的超市、食品店，绿色食品产品以其过硬的质量、鲜明的特色深受广大市民的欢迎，部分绿色食品产品还出现了供不应求的现象。 90年代初期，在绿色食品推出不久，我们就曾预言：21世纪的主导农业是生态农业，21世纪的主导食品是绿色食品。在世纪交替的时候看来，我们当初的判断是正确的，绿色食品事业10年发展取得的成效和产生的影响已印证了这一点，而且通过这10年的实践探索，我们不仅进一步认识到了发展绿色食品事业的重要意义和积极作用，而且看到了这项事业美好的发展前景。 2001年是“绿色消费”年，要大力提倡绿色食品。又有一些报道说，有机食品也是有益于人体健康的绿色食品，两者到底有什么关系呢？ 随着人们生活水平的提高，追求安全、环保、健康的食品成了一种持续的需要，绿色食品和有机食品就应运而生了。实际上，绿色食品和有机食品都是以环保、安全、健康为目标的食品，代表着未来食品发展的方向。但是，绿色食品和有机食品又有一定的区别。其中最重要的一个区别就是有机食品的标准比绿色食品高，被人称为 “纯而又纯”的食品。它从基地到生产，从加工到上市都有着严格的要求。首先，有机食品在其生产和加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、激素、转基因等人工合成物质，而绿色食品则允许有限制地使用这些物质。第二，有机食品的生产和加工要比绿色食品严格得多。第三，有机食品在整个生产加工和消费过程中更强调环境的安全性，突出人类、自然与社会的持续和协调发展。 绿色食品事业在国内外产生广泛而深刻的影响，其所倡导的生产和消费观念、食品安全意识、质量标准、商标品牌已被广大的农户，生产加工企业和消费者接受。在中国，绿色食品已成为优质安全食品的代名词，市场覆盖面日益扩大，市场占有率越来越高，中国绿色食品事业在国际社会也产生了积极的影响。联合国粮农组织、联合国亚太经社会、有机农业运动国际联盟、世界持续农业协会等国际组织充分肯定了中国的绿色食品事业，”中国绿色食品工程”被誉为全球可持续农业发展20个最成功的模式之一。 当我们消除了污染因素，才能放心的食用绿色食品，保证我们的身体健康，保证社会的稳定与发展，保证全人类的稳定与发展！ 参考资料： ok!!!